[发明专利]高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法

说明书

本发明公开了一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的生产方法，包括对连续铸轧CC3003铝合金板材进行多道次轧制，并在轧至成品厚度后，进行在线电脉冲处理，获得晶粒组织细小均匀的高延伸铝铝箔产品。本发明不仅能生产出延伸率高，各向异性小的铝箔产品，且工艺简单、生产效率高，避免了常规加热炉再结晶退火工艺中，能耗大、单次批量灵活度低、生产周期长等问题。

技术领域

本发明属于铝合金生产工艺领域，尤其涉及一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法。

背景技术

对于3003铝合金为Al-Mn系合金，具有一系列优良的性能，被大量使用在翅片铝箔、包装容器，动力电池壳等领域。3003铝合金板材多采用连续铸轧法，而连续铸轧法与传统的铸锭热轧法相比，具有设备简单，花费成本少，生产周期短的特点，大大简化了铝合金板带箔产品生产流程，提高了经济效益。然而，由于在3003合金连续铸轧法生产中，铝液凝固速度极快，大量Mn元素以过饱和形式固溶于铝基体中，强烈抑制冷轧铝合金的再结晶过程，极易形成异常粗大的再结晶组织，导致铝板塑性不足。

此外，由于铸轧凝固过程中，铸轧板表层激冷区和芯部区域凝固速度相差极大，导致铸轧板表层区域铝基体中Mn固溶量远大于芯部区域，再结晶过程中极易形成表层粗大、芯部细小的分层组织。粗大而不均匀的再结晶组织，导致板材塑性较差，难以满足深冲铝材产品的要求，严重限制了其应用范围。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的生产方法。利用高能脉冲“电子风”对金属中位错运动的促进作用，突破再结晶形核障碍，提高形核率，避免第二相析出对再结晶过程的影响，获得细小均匀的等轴晶组织。与传统热处理相比，其工艺简单，耗时短，生产过程高效环保。

技术方案：本发明的高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、采用连续铸轧法生产CC3003铝合金板基板，并进行多道次轧制，将其轧制至成品厚度；

步骤2、在成品厚度铝合金箔材卷曲前，采用电脉冲装置进行高能量密度电脉冲处理，按规定速度进行卷曲，成卷后堆放。

进一步地，步骤1中，所述CC3003铝板材的含量Mn为1.0-1.3wt.％，Fe为0.4-0.6wt.％。

进一步地，步骤1中，所述连续铸轧法的常温轧制道次总压缩率大于90％，每一道次的压缩率为10-20％。

进一步地，步骤2中，所述电脉冲装置包括高输出脉冲电源、传输电路和电极辊。

进一步地，电极辊材质为紫铜等高电导率中等硬度的铜及铜合金，电极辊间隔为10-20m。

进一步地，步骤(2)中，所述电脉冲处理采用双脉冲放电方式，电流密度为8-10A/mm²，脉冲占空比为20-50％，脉冲频率控制在500-1000Hz。

进一步地，步骤(2)中，卷取机卷曲速度为0.05-0.1m/s。

发明原理：CC3003铝板材在连铸连轧过程中，铝液凝固速度极快，大量Mn元素以过饱和形式固溶于铝基体中，导致冷轧板在退火时，产生强烈的再结晶与含Mn第二相析出的交互作用，极易形成异常粗大的再结晶组织。

电脉冲具有自热效应以及非热效应又称电迁移效应，两者共同作用下可促进位错运动，降低再结晶激活能，在较低温度实现再结晶过程，避免铝基体中过饱和Mn元素脱溶析出第二相对再结晶过程的影响。此外，高能脉冲还可促进亚晶界位错的迁移，加速再结晶动力学，可以迅速实现再结晶形核和长大，显著提高再结晶形核率，减小再结晶晶粒尺寸。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：